天然礦物纖維改善瀝青混合料性能

文章將木質(zhì)纖維改性瀝青sma-13瀝青混合料與礦物纖維改性瀝青sma-13瀝青混合料進行對比研究,從水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫性能、抗疲勞性能等對比分析得出:礦物纖維在改善sma瀝青混合料的路用性能上優(yōu)于木質(zhì)纖維,并能有效降低施工成本。

摻加礦物纖維的sma瀝青混合料性能研究——為研究礦物纖維在sma瀝青混合料中的適用性，從纖維的吸油率、拌和和易性以及摻加礦物纖維的sma瀝青混合料的路用性能等幾個方面開展研究工作，并與一般的木質(zhì)素纖維進行比較。研究發(fā)現(xiàn)礦物纖維較木質(zhì)素纖維吸油率低，分...

為研究礦物纖維在sma瀝青混合料中的適用性,從纖維的吸油率、拌和和易性以及摻加礦物纖維的sma瀝青混合料的路用性能等幾個方面開展研究工作,并與一般的木質(zhì)素纖維進行比較。研究發(fā)現(xiàn)礦物纖維較木質(zhì)素纖維吸油率低,分散較為困難,采用礦物纖維的sma瀝青混合料的性能滿足設計規(guī)范要求。建議sma瀝青混合料纖維穩(wěn)定劑的選用應結(jié)合經(jīng)濟和施工水平綜合考慮。

對摻加兩種礦物纖維及未摻纖維的ac-16c瀝青混合料進行了-10℃、5℃及20℃的小梁彎曲試驗及小梁彎曲蠕變試驗,并通過掃描電鏡觀測纖維瀝青混合料的微觀形貌,分析礦物纖維對瀝青混合料的低溫抗裂性能的影響及其增強機理。試驗結(jié)果表明,摻加礦物纖維提高了瀝青混合料的彎拉強度、彎拉應變及彎曲蠕變速率,特別是有效的改善了-10℃條件下瀝青混合料的韌性,從而提高瀝青混合料的低溫抗裂性能;纖維的加入,增加了結(jié)構(gòu)瀝青的比例,可長時間的維持其粘彈性,纖維的咬合效應對瀝青基體裂紋擴展起到阻滯作用。

分別采用動態(tài)模量試驗、動態(tài)蠕變試驗和車轍試驗研究了玄武巖礦物纖維對瀝青混合料的粘彈特性及高溫穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,礦物纖維摻入后瀝青混合料的動態(tài)模量和相位角具有相同的變化規(guī)律,且纖維的使用能提高瀝青混合料的動態(tài)模量,表明玄武巖礦物纖維能明顯提高瀝青混合料的勁度,而60℃時瀝青膠漿和瀝青混合料的車轍因子增大。高溫動態(tài)蠕變試驗結(jié)果也表明,摻入礦物纖維后瀝青混合料的流動值增大,達到流動值時循環(huán)荷載產(chǎn)生的應變和經(jīng)歷10000次荷載作用后的應變均能得到大幅度的降低。與未摻礦物纖維相比,摻加0.4%礦物纖維后瀝青混合料的動穩(wěn)定度由5869次/mm提高到7656次/mm,同時車轍深度減小,表明礦物纖維能明顯提高瀝青混合料抵抗高溫流動變形的能力。

本文就天然巖瀝青＼改性瀝青及瀝青混合料性能評價的一些課題做一簡要的陳述，論述了天然巖瀝青＼改性瀝青性能評價、天然巖瀝青＼改性瀝青技術(shù)要求、天然巖瀝青＼改性瀝青混合料性能評價、確定基質(zhì)瀝青及適宜天然巖瀝青摻量等四個方面的內(nèi)容，僅供交流學習。

為了揭示路用礦物纖維對瀝青混合料的增強機理及性能,通過對路用礦物纖維技術(shù)指標進行檢測,采用瀝青膠漿錐入度試驗和瀝青混合料低溫彎曲試驗檢測路用礦物纖維對混合料性能的改善作用,結(jié)合粘彈性力學和復合材料細觀力學原理綜合分析礦物纖維提高瀝青混合料抗車轍性能、低溫抗裂性能和疲勞壽命的機理;并通過試驗驗證了sma-13和ac-16型路用礦物纖維瀝青混合料的路用性能。研究結(jié)果表明:路用礦物纖維通過提高瀝青混合料的彈性模量、強度、抗拉強度以及纖維-基體界面附近形成的殘余應力應變場和顯微裂紋起到的增韌作用,改善了瀝青混料的路用性能;且其易于存儲及施工,在試驗中表現(xiàn)出了較木質(zhì)素纖維更加優(yōu)良的性能。

摻配天然砂能夠使瀝青混凝土容易壓實,路面易于成型,而且選擇適當粒徑的天然砂,能適當降低瀝青含量,降低施工成本。本文參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(jtgf40-2004)熱拌瀝青混合料配合比設計方法,通過多種天然砂摻量做配合比設計,以尋求天然砂最佳摻量,使瀝青混合料性能上既能滿足技術(shù)規(guī)范的要求,同時使工程成本最優(yōu)化。

結(jié)合某工程實例,介紹在ac-13型瀝青混合料的配合比設計中,可以通過摻加適量的福倍安(玄武巖)礦物纖維,來改善瀝青混合料的路用性能,提高瀝青路面的質(zhì)量,滿足工程要求。

結(jié)合某工程實例，介紹在ac—13型瀝青混合料的配合比設計中，可以通過摻加適量的福倍安（玄武巖）礦物纖維，來改善瀝青混合料的路用性能，提高瀝青路面的質(zhì)量，滿足工程要求。

選用ac-13f瀝青混合料,通過室內(nèi)試驗,研究不同天然砂含量對瀝青混合料空隙率、水穩(wěn)定性、高溫性能和疲勞性能的影響。結(jié)果表明,隨著天然砂含量的增加,混合料空隙率減小,高溫穩(wěn)定性降低;當天然砂含量超過20%時,混合料的動穩(wěn)定度明顯降低;當天然砂含量大約在10%時,混合料的水穩(wěn)定性達到最大;對于混合料疲勞性能而言,天然砂含量在10%—15%范圍內(nèi)存在一個最大值。

礦物纖維在國內(nèi)瀝青路面工程大規(guī)模應用較少,且沒有大規(guī)模用于間斷級配混合料的經(jīng)驗和工程實例。礦物纖維在提高膠結(jié)料彈性、強度及韌性以及混合料可再生等諸多方面有很多優(yōu)勢,應用前景廣闊。該文在重慶繞城高速公路sma路面工程中礦物纖維大規(guī)模的應用為例,對礦物纖維在sma瀝青混合料設計和施工中的特點進行了詳細闡述和特點。其成果可為后續(xù)礦物纖維在瀝青混合料中研究、應用和推廣,提供參考。

seam是一種新型的瀝青混合料改性劑,并能代替部分瀝青作為混合料的粘結(jié)劑.探討了seam改善瀝青混合料的機理及seam瀝青混合料的設計方法,采用ac-16型瀝青混合料,通過浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗、車轍試驗、劈裂試驗等試驗,對比分析了添加seam后瀝青混合料與基質(zhì)瀝青混合料的路用性能.結(jié)果表明:在瀝青混合料中適當添加seam能降低混合料拌和溫度和成型溫度20℃左右,并能提高混合料的穩(wěn)定度及動穩(wěn)定度,但抗水損害性能有待于進一步提高.seam能較大幅度的提高混合料的部分路用性能,具有節(jié)約能源,節(jié)省公路建設投資等優(yōu)點.

在瀝青混合料中嘗試利用廢棄羽毛替代傳統(tǒng)纖維以便保護環(huán)境。在實驗室內(nèi)首先對羽毛老化溫度進行了試驗;其次對制備的羽毛瀝青膠漿進行針入度、軟化點和延度測試;然后在不同羽毛用量下,對羽毛加筋瀝青混合料進行馬歇爾設計,最后在最佳瀝青用量下,對羽毛加筋瀝青混合料開展性能試驗。結(jié)果表明:羽毛可以承受普通施工溫度而不老化;羽毛纖維能夠改善瀝青的針入度與軟化點,但是羽毛含量超過1%將顯著降低延度;羽毛含量每增加0.5%,最佳瀝青用量將增加0.2%;羽毛可以改善馬歇爾穩(wěn)定度、抗水損害性能、抗車轍性能與抗分散性能。

文章針對國產(chǎn)巖瀝青的特性,對不同摻量的巖瀝青改性瀝青混合料和復合改性瀝青混合料sma-10的水穩(wěn)定性,高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性分別進行室內(nèi)對比試驗研究。結(jié)果表明,隨著巖瀝青摻量的增加,巖瀝青改性混合料和復合改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性,高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性等路用性能改善明顯,其中,以巖瀝青摻量為瀝青混合料質(zhì)量的4%時,綜合路用性能改善效果最好。

瀝青及瀝青混合料路用性能探討

為了研究粗集料性能對瀝青混合料性能的影響規(guī)律,分別將4.75mm~16mm的粗集料磨耗不同次數(shù)以形成4種棱角性不同的粗集料。采用ac-16型級配瀝青混合料研究4種棱角性不同的粗集料對瀝青混合料水穩(wěn)定性、高溫性能與低溫性能的影響。研究結(jié)果表明:隨著磨耗次數(shù)的增加,粗集料棱角性變化明顯,進而顯著影響瀝青混合料的路用性能。

礦物纖維具有優(yōu)異的材料性能，將礦物纖維添加到sma中，通過瀝青混合料合理設計，使礦物纖維改性sma具有良好的綜合性能。通過在不同工程上的應用，證明礦物纖維瀝青混合料的應用可提高瀝青路面的耐久性。

國內(nèi)外對miberⅰ型礦物復合纖維瀝青混合料的性能尚未有研究。鑒于此,采用車轍試驗、低溫彎曲試驗和凍融劈裂試驗研究了miberⅰ型礦物復合纖維瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性,并與木質(zhì)素纖維瀝青混合料和玄武巖纖維瀝青混合料的路用性能進行對比。結(jié)果表明:摻入適量miberⅰ型礦物復合纖維可有效提高瀝青混合料的路用性能;與木質(zhì)素纖維和玄武巖纖維相比,miberⅰ型礦物復合纖維在改善瀝青混合料性能方面具有一定優(yōu)越性;可為miberⅰ型礦物復合纖維在瀝青混合料中的應用提供依據(jù)。

在瀝青混合料中摻入適量玻璃纖維,通過大量試驗確定玻璃纖維的摻量以及瀝青的最佳用量,并通過馬歇爾試驗、車轍試驗以及凍融劈裂試驗的試驗指標,評價摻加玻璃纖維對瀝青混凝土路用性能的影響。研究表明,加入玻璃纖維后瀝青混合料動穩(wěn)定度和水穩(wěn)定性均有所提高、永久變形有所下降,改善瀝青混凝土的高溫抗變形能力和水穩(wěn)定性。

對摻與未摻聚丙烯腈纖維的密級配瀝青混合料及改性瀝青混合料進行了馬歇爾參數(shù)特性、水穩(wěn)性、高溫抗車轍能力和低溫抗裂性等路用性能的對比試驗研究,得出了在普通瀝青混合料中摻入適量的聚丙烯腈纖維,其水穩(wěn)性、抗車轍能力和低溫抗裂性等可得到明顯改善與提高,其主要性能指標與改性瀝青基本相當?shù)慕Y(jié)論。

瀝青混凝土中摻加聚合物纖維能顯著提高瀝青混合料的路用性能、路面的抗水侵害能力、路面的高溫穩(wěn)定性,減少路面的反射裂縫。試驗結(jié)果表明,摻加纖維后,瀝青混合料的穩(wěn)定度約提高20%左右,動穩(wěn)定度提高170%左右。而摻加聚丙烯腈纖維的性能又略優(yōu)于摻加聚酯纖維,是提高瀝青混凝土路面性能比較有效的措施。